Use of thin clients for operational planning process

Abstract

The problems using of thin clients for operational planning processes.

Full Text

В настоящее время одним из самых востребованных направлений развития систем оперативного управления технологическими производствами на SCADA и MES уровня является внедрение функций foresight - постоянно уточняющегося прогноза технологических величин на масштабе времени порядка смены оператора или производственного цикла. Одним из потенциальных потребителей такой технологии являются периодические биотехнологические процессы, отличающиеся большой вариативностью протекания стадий биосинтеза (вследсвии вырождения культуры, присутствия контаминантов и т.д.). В результате ряда факторов может существенно отличаться длительность процесса биосинентеза и как следствие, количества потребляемых ресурсов - электричества, охлаждающей воды, греющего пара и т.д. Мощность же линий поставки ресурсов весьма ограниченна, т.к. аппараты потребляют разные количества ресурсов на разных стадиях процесса В целом, можно разделить задачу управления биореактором на четыре локальных задачи: - управления вспомогательными стадиями цикла обращения биореактора; - координация работы биореакторов связанных общим сливным коллектором по минимизации внеплановых простоев при разгрузке; - оптимального управления отдельными процессами ферментации заданной продолжительности с учетом их индивидуальных особенностей; - определения оптимальной продолжительности процессов (задача координации). В качестве решения задач необходим сводный алгоритм оперативного управления работой технологического комплекса биореакторов циклического действия, который включает алгоритмы: 1. согласования производительности стадии ферментации с пропускной способностью стадии - узкого места производства; 2. оптимального управления текущими процессами ферментации на основе их оперативной классификации по индексу индивидуальных свойств; 3. координация работы биореакторов, связанных общим сливным коллектором; 4. координации работы посевных аппаратов и производственных биореакторов. Для облегчения работы оператора разработан тонкий клиент, который получает данные от SCADA системы и с помощью модуля математического моделирования рассчитывает вероятные значения технологическитх величина через некоторое время. На рисунке 1 показан фрагмент одной из разработанных циклограмм . Рисунок 1. Пример циклограммы биотехнологического процесса В ходе моделирования и построения циклограммы учитывается взаимосвязь аппаратов и потребление ресурсов, пример визуализации расчёта планируемого потребления электрической мощности представлен на рисунке 2. На нём видно текущее потребление элетрической мощности, из каких групп аппратов оно складывается, может быть представлена и более подробная расшифровка. Рисунок 2. Пример визуализации расчёта планируемого потребления электрической мощности Система может быть быстро развёрнута настроена на задачи конкретного производства. Система диспетчерского управления, составления отчётов и анализа данных может быть предоставлена в режиме Software as a Service (SaaS), легко расширяется. Контроль за технологическим процессом может осуществляться с широкого класса устройств - планшетов, ноутбуков, смартфонов. При необходимости настройки вида существующих или создания новых экранов отображения информации, задачи математической обработки данных (перекалибровка технологических данных, фильтрация, компенсация ошибок измерения, анализ достоверности данных, усреднение и т.д.) могут быть легко выполнены с помощью встроенных скриптов. Кроме того, использование такого рода систем может снизить непроизводительные расходы сырья и времени при переходе с одной марки продукции (равно как и сырья) на другую.